低频振动噪声源探测技术探讨曹乐辉

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1、——曹乐辉（中南院·物探测试研究中心）Email：msdiclh@qq.com低频振动噪声源探测技术探讨主要内容1前言2基本概念与噪声源探测的基本思路3探测成果及分析4结束语1前言某抽水蓄能电站由上水库、下水库和引水发电系统3大建筑物组成，引水发电系统建筑物由引水洞（2个）、地下厂房、主变洞、尾水洞等组成，于2009年6月首台机组抽水和并网发电。该电站在上、下水库之间山体的山坡上散落有未搬迁的居民，据反映，在电站机组抽水和发电时段，山坡上部分地段和部分民居不断有低音量嗡嗡噪声，尤其是夜间，低音量的嗡嗡噪声已影响到居民的生活秩序和生活环境，给他们带来了不小的烦恼。电厂要求查明噪声的

2、主要来源和可能的影响范围，为下一步的处理方案及具体实施提供依据。概念：声音是由物体机械振动引起的，正在发声的物体叫做声源，振动传播的现象称为波动；声音是一种波动，它在传播过程中具有衰减和吸收特性；人们把不愿听到的声音称为噪声。噪声的主要特点及表示方法：一是具有一定强度，用声压表示；二是具有不同频率成分，用频谱表示。2基本概念与噪声源探测的基本思路2.1基本概念考虑到人们从听到至听不到的声压变化范围太大（2×10-5Pa～数百上千Pa），表示不便，引入了一种称之为声压级的对数表示方法，而将用A计权网络测量得到的声压级，叫A声级，它能较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉。倍频程

3、是指上限频率f2比下限频率f1高1倍；一般地，f2/f1=2n（n可为整数或分数），称n=1为1倍频程（简称倍频程）、n=1/3为1/3倍频程；中心频率fo=（f1×f2）1/2。国际标准化组织（ISO）对倍频程中心频率（如：31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz和500Hz等）和1/3倍频程中心频率做出了具体的规定（如：16Hz、20Hz、25Hz、31.5Hz、40Hz、50Hz、63Hz、80Hz、100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、320Hz、400Hz和500Hz等）。2.1基本概念2基本概念与噪声源探测的基本思路2.2噪声源探测的基本思

4、路和方法第一步，测出可能噪声源的频谱特性（人耳感觉），再测出实际受影响地段噪声的频谱特性，通过比较，分析两者是否存在一致性？若频谱不存在一致可比性，则可直接否定其为噪声源，反之就可以初步认定。第二步，在频谱可比的基础上，测试待定噪声源及一定范围内测点的振动加速度（振源特性考虑），通过统计回归做相关分析计算，研究其是否遵循某一衰减规律，再在振源特性可类比的情况下，分析实测振动加速度值与哪种可能噪声源的预测值吻合性更好，即比较相关系数的大小。一般地，当相关系数大于0.8时认为相关性较强，否则认为相关性很差或不具实际意义。2基本概念与噪声源探测的基本思路第三步：在分析可能噪声源的基础上

5、，先在地下厂房内测量出机组运行前、后A声级和倍频带声压级的背景值和噪音值，重点分析频谱特性，再在山顶典型民居室内外和野外地面散点测量出机组运行前、后的背景值和噪音值，在充分比较它们的频谱特性后，对噪声1/3倍频程振动加速度级进行测量，分析噪声振动传播的衰减规律以及各可能噪声源的相关程度，最后做出是否为主要噪声声源的判断。2.2噪声源探测的基本思路和方法2基本概念与噪声源探测的基本思路2.3观测点位选择和主要观测参数测点位置：在电站地下厂房、水轮机层、交通洞、排水廊道、山顶典型民房室内外和山顶野外地面等位置选择布置适量观测点（各观测点位均做好标记并及时测量三维坐标，以确保观测点位置

6、重合，方便数据对比分析）。观测参数：主要包括A声级、倍频带声压级Lp和1/3倍频程振动加速度级La。观测点数量位置厂房区居民区山顶地面散点合计编号C01～C15J01～J24S01～S32数量（个）152432712基本概念与噪声源探测的基本思路图1测点布置示意2.3观测点位选择和主要观测参数2基本概念与噪声源探测的基本思路表1地下厂房声环境质量频谱特性表工况位置超标频段（Hz）声环境质量频谱特性峰值频率（Hz）峰值声压级差（dB）1#机组抽水厂房C01125～250低频12518.7C02125～250低频25010.0C03125～250低频2507.5水轮机层C06125～

7、250,2k低频、高频25019.7C07125～250低频25020.0C08125～1k宽带12510.0交通洞C04125～250低频12516.7C05125,1k～8k低频，高频8k3.43探测成果及分析3.1噪声频谱特性及主要噪声源初步分析表1（续）工况位置超标频段（Hz）声环境质量频谱特性峰值频率（Hz）峰值声压级差（dB）1#机组抽水上层排水廊道C10125～250低频25010.2C11125～250低频2506.5C12125～250低频2509.5中层排水廊